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公開番号2025061961
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025013481,2023122126
出願日2025-01-30,2010-12-13
発明の名称液晶表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G02F 1/1368 20060101AFI20250403BHJP(光学)
要約【課題】液晶表示装置の消費電力を低減すること及び表示の劣化を抑制すること。また、
温度などの外部因子による表示の劣化を抑制すること。
【解決手段】各画素に設けられるトランジスタとして、チャネル形成領域が酸化物半導体
層によって構成されるトランジスタを適用する。なお、当該酸化物半導体層を高純度化す
ることで、当該トランジスタの室温におけるオフ電流値を10aA/μm以下且つ85℃
におけるオフ電流値を100aA/μm以下とすることが可能である。そのため、液晶表
示装置の消費電力を低減すること及び表示の劣化を抑制することが可能になる。また、上
述したように当該トランジスタは、85℃という高温においてもオフ電流値を100aA
/μm以下とすることが可能である。そのため、温度などの外部因子による液晶表示装置
の表示の劣化を抑制することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
走査線駆動回路によってスイッチングが制御されるトランジスタと、
一方の端子に信号線駆動回路から前記トランジスタを介して画像信号が入力され、他方の端子に共通電位が供給されることで、前記画像信号に応じた電圧が印加される液晶素子と、
前記液晶素子に印加される電圧を保持する容量素子と、を有する複数の画素がマトリクス状に配列された液晶表示装置であって、
前記走査線駆動回路及び前記信号線駆動回路の動作を制御し、前記画素への前記画像信号の入力を選択する制御回路を有し、
前記トランジスタは、チャネル形成領域が酸化物半導体層によって構成され、
当該トランジスタでは、チャネル長１０μｍの場合において、室温におけるチャネル幅１μｍ当たりのオフ電流値を１０ａＡ（１×１０
－１７
Ａ）以下である液晶表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及び該液晶表示装置を有する電子機器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、テレビ受像機などの大型表示装置から携帯電話などの小型表示装置に
至るまで普及している。そのため、液晶表示装置の開発としては、低コスト化又は高付加
価値化を目的とした開発が行われている。特に近年では、地球環境への関心が高まり、低
消費電力型の液晶表示装置の開発が注目されている。
【０００３】
特許文献１では、液晶表示装置における消費電力を低減する技術が開示されている。具
体的には、全ての走査線及びデータ信号線を非選択状態とする休止期間に、全データ信号
線を電気的にデータ信号ドライバから切り離してハイインピーダンス状態とする液晶表示
装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－３１２２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素が設けられた画素部を
有する。当該画素は、画像信号の入力を制御するトランジスタと、入力される画像信号に
応じた電圧が印加される液晶素子と、該液晶素子に印加される電圧を保持する補助容量と
を有する。なお、当該液晶素子は印加される電圧に応じて配向が変化する液晶材料を有し
、当該液晶材料の配向を制御することによって各画素の表示が制御される。
【０００６】
特許文献１で開示される液晶表示装置では、休止期間において、画素部に含まれる各画
素に対して画像信号が入力されない。すなわち、各画素内に画像信号を保持したまま、画
像信号の入力を制御するトランジスタがオフ状態を維持する期間が長期化する。そのため
、当該トランジスタを介した画像信号のリークが各画素の表示に対して与える影響が顕在
化する。具体的には、液晶素子に印加される電圧が低下し、当該液晶素子を有する画素の
表示の劣化（変化）が顕在化する。
【０００７】
さらに、当該トランジスタを介した画像信号のリークは、トランジスタの動作温度によ
って変動する。具体的には、動作温度の上昇に伴い、トランジスタを介した画像信号のリ
ークが増加する。そのため、特許文献１で開示される液晶表示装置は、環境の変動が大き
い屋外などにおいて使用した際に、表示品質を一定に保つことが困難である。
【０００８】
そこで、本発明の一態様は、液晶表示装置の消費電力を低減すること及び表示の劣化（
表示品質の低下）を抑制することを課題の一とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、温度などの外部因子に対する表示の劣化（表示品質の低下）
が抑制された液晶表示装置を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題は、各画素に設けられるトランジスタとして、チャネル形成領域が酸化物
半導体層によって構成されるトランジスタを適用することで解決できる。なお、当該酸化
物半導体層は、電子供与体（ドナー）となる不純物（水素又は水など）を徹底的に除去す
ることにより高純度化された酸化物半導体層である。当該トランジスタでは、チャネル長
１０μｍの場合において、室温におけるチャネル幅１μｍ当たりのオフ電流値を１０ａＡ
（１×１０
－１７
Ａ）以下とすることが可能である（これを１０ａＡ／μｍと表す）。
（【００１１】以降は省略されています）

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